專利名稱：接觸式圖像傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種圖像讀取裝置，具體說是一種接觸式圖像傳感器。
背景技術(shù)：
圖8是日本特開平10-126581號(hào)公開的現(xiàn)有接觸式圖像傳感器的斷面圖。圖中1是發(fā)光光源，2是透鏡，3是接收透鏡2所匯聚光的感光部(光敏集成電路)，4是搭載排列成直線的光敏集成電路3的傳感器基板，5是玻璃板，6是容納光源1、透鏡2、傳感器基板4、玻璃板5的框架，7是圖像信息以及電源及其它輸入輸出信號(hào)用的插座，8是原稿，9是搬送原稿8及為了能正確讀取圖像所設(shè)置的膠輥，10是原稿上的圖像信息(文字)。
在上述接觸式圖像傳感器中，光源1發(fā)出的光，透過玻璃板5，照射在原稿8上的圖像信息(文字)10上，在文字的黑色區(qū)域光被吸收，而在原稿其它的白色底色區(qū)域，光幾乎100％被反射，這些反射光再穿過玻璃板5，被透鏡2收集，照射到傳感器基板4上的光敏集成電路3的感光區(qū)。光敏集成電路3是許由多感光區(qū)以及能將照射到各感光區(qū)的光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，并將信號(hào)輸出的驅(qū)動(dòng)電路組成。接收的光轉(zhuǎn)換成電信后經(jīng)過驅(qū)動(dòng)電路輸出，作為圖像信息，最后由插座7向外輸出，膠輥9旋轉(zhuǎn)搬送原稿8，在原稿8上所記載的圖像信息(文字)10就會(huì)被連續(xù)讀取下來。圖9是光源1的結(jié)構(gòu)示意圖，在光源1的一端設(shè)有發(fā)光部11，在圖10所示的發(fā)光部11中安裝了復(fù)數(shù)個(gè)發(fā)光二極管管。
但是上述接觸式圖像傳感器，主要是以在光源的發(fā)光部搭載紅色(Red)、綠色(Green)、藍(lán)色(Blue)三種顏色的發(fā)光管芯形成多色光源，進(jìn)行彩色原稿讀取為目的的。對(duì)于包含特殊材料的原稿，如對(duì)紙幣等作為原稿進(jìn)行讀取時(shí)，就會(huì)有很多信息識(shí)別不出來。尤其是對(duì)于印刷有特殊油墨的原稿(如紙幣、有價(jià)證券及一些有特殊要求的印刷品等)，由于其材料的多樣性，容易使讀取的圖像信息發(fā)生變化，另外，特殊油墨的自身成份的不均勻性也會(huì)使圖像讀取的分辨率和精度惡化。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有裝置在讀取印刷有特殊油墨材料的特殊原稿時(shí)的不足，提供一種既能讀取彩色原稿也能讀取印刷有特殊油墨材料的特殊原稿，并且讀取分辯率不發(fā)生惡化及能夠進(jìn)行高精度讀取的接觸式圖像傳感器。
一種接觸式圖像傳感器，其設(shè)有光源、原稿放置部、感光部，光源內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)光體，原稿放置部和感光部之間設(shè)有透鏡，光源設(shè)有近紅外線發(fā)生裝置及可見光發(fā)生裝置。
近紅外線發(fā)生裝置為兩個(gè)并聯(lián)的可以發(fā)出不同波長(zhǎng)紅外光的紅外發(fā)光二極管，兩個(gè)并聯(lián)的紅外發(fā)光二極管設(shè)有共同的端子，兩個(gè)并聯(lián)的紅外發(fā)光二極管也可以分別設(shè)有端子，其可同時(shí)工作或者順序工作，近紅外線發(fā)生裝置還可為兩個(gè)串聯(lián)的可以發(fā)出不同波長(zhǎng)紅外光的紅外發(fā)光二極管。
如上所述，因?yàn)楸緦?shí)用新型的接觸式圖像傳感器增加了近紅外線光源，所以具有以下效果1)因?yàn)樵诙嗌庠粗性黾恿硕喾N波長(zhǎng)的近紅外光，即使特殊原稿上的特殊油墨在制作上存在差異，因其對(duì)紅外光的感度比較高，在進(jìn)行圖像讀取時(shí)也能得到高精度的圖像信息。
2)因?yàn)樵诙嗌庠粗性黾恿硕喾N波長(zhǎng)的近紅外光，并且不同波長(zhǎng)的近紅外光采用并聯(lián)連接的方式，可實(shí)現(xiàn)低電壓驅(qū)動(dòng)，而且不需要增加額外的電源端子。


圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的接觸式圖像傳感器光源發(fā)光部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1的接觸式圖像傳感器光源結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例1的接觸式圖像傳感器光源電路連接圖。
圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例1的接觸式圖像傳感器多色光源不同波長(zhǎng)光的相對(duì)輸出的示意圖。
圖5為特殊原稿上使用的特殊油墨與普通油墨對(duì)光的反射輸出強(qiáng)度的示意圖。
圖6為常用感光部的分光感度特性圖。
圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例1的光源驅(qū)動(dòng)電路示意圖。
圖8為現(xiàn)有接觸式圖像傳感器斷面圖。
圖9為現(xiàn)有接觸式圖像傳感器光源的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10為現(xiàn)有接觸式圖像傳感器光源發(fā)光部的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1參照?qǐng)D1和圖2，100是含有近紅外光的多色光源的發(fā)光部，110是組裝有發(fā)光部100的光源，即在光源的一端安裝了包含近紅外光在內(nèi)的能發(fā)出多色光的發(fā)光二極管，另外一端，本實(shí)施例中對(duì)其進(jìn)行了末端處理以利于光在透射、反射過程中提高光的輸出和致性。本實(shí)用新型的接觸式圖像傳感器的其它部分與現(xiàn)有的接觸式圖像傳感器的結(jié)構(gòu)基本相同，即圖8中，2是透鏡，3是接收透鏡2所匯聚光的感光部(光敏集成電路)，通常由硅樹脂等材料對(duì)其進(jìn)行封裝保護(hù)(圖中無)。4是搭載排列成直線的光敏集成電路3的傳感器基板，5是玻璃板，6是容納光源1、透鏡2、傳感器基板4、玻璃板5的框架，7是圖像信息以及電源及其它輸入輸出信號(hào)用的插座，8是原稿，9是搬送原稿8及為了能正確讀取圖像所設(shè)置的膠輥，膠輥一般不直接安裝在接觸式圖像傳感器上，10是原稿上的圖像信息(文字)。
本實(shí)施例的特征是在發(fā)光部100中，組裝了近紅外光1(IR1)、近紅外光2(IR2)、紅光(Red)、綠光(Green)四種波長(zhǎng)的發(fā)光二極管，而兩種近紅外光只設(shè)置了一個(gè)端子(IR)。如圖3所示兩種近紅外光的發(fā)光二極管并聯(lián)連接，以確保兩個(gè)近紅外二極管能同時(shí)進(jìn)行工作。因?yàn)橥ǔ＿@種類型的接觸式圖像傳感器的發(fā)光部一般采用標(biāo)準(zhǔn)的4端子結(jié)構(gòu)，即紅(R)、綠(G)、籃(B)三個(gè)控制端子和一個(gè)公共端子(C)。雖然采用串聯(lián)方式或者并聯(lián)時(shí)再增加外接端子也能同時(shí)工作，但需要改變發(fā)光部的結(jié)構(gòu)。
圖4是不同波長(zhǎng)的發(fā)光二極管在不同電流下的相對(duì)輸出強(qiáng)度。從圖中可以看出，近紅外發(fā)光二極管比其它顏色發(fā)光二極管的發(fā)光強(qiáng)度要大。因?yàn)楸緦?shí)用新型的主要目的是對(duì)紙幣、有價(jià)證券、郵票、防偽包裝等進(jìn)行鑒別，這些原稿為了達(dá)到防偽目的，一般在其表面印刷有特殊油墨。圖5是特殊油墨和普通油墨的分光感度特性曲線。普通油墨在整個(gè)波長(zhǎng)帶域內(nèi)的感度值是基本不變的，并且感度值比較低。而特珠油墨在可見光波長(zhǎng)帶域內(nèi)與普通油墨差別不大，而在紅外光帶域內(nèi)則有比較大的感度。這是做為防偽材料的一個(gè)重要特征之一。不但是紅外光范圍，在紫外光范圍也可以具有同樣的特征。特殊油墨在紅外光范圍內(nèi)有比較大的感度，在微波范圍內(nèi)也有一定的感度。特殊油墨是由染料、透明導(dǎo)電材料等構(gòu)成的，在近紅外范圍內(nèi)雖然其感度大大提高了，但其缺點(diǎn)是由于其中的染料成份的差異，即使在近紅外范圍內(nèi)也很難得到比較穩(wěn)定的感度。而在遠(yuǎn)紅外或微波范圍內(nèi)雖然有一定的感度，但是接觸式圖像傳感器中搭載的受光部(感光電路)一般是由半導(dǎo)體材料制成的，受光部自身的分光感度以紅外光波長(zhǎng)帶域?yàn)闃O限，即如圖6所示，在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，受光部對(duì)于1000nm以上波長(zhǎng)的光，其感度變?yōu)?。所以，為了充分發(fā)揮特殊油墨的性能，在近紅外范圍內(nèi)利用兩種波長(zhǎng)的紅外光，來改善由于油墨成分偏差造成的讀取性能缺陷。紅外光范圍通常指波長(zhǎng)為750nm以上的光。本實(shí)施例中采用波長(zhǎng)為860nm和940nm的兩種近紅外光的發(fā)光二極管組裝在光源的發(fā)光部100處，得到了特殊油墨的反射輸出。并且兩個(gè)近紅外光管芯采用并聯(lián)的方式同時(shí)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。本實(shí)施例中，近紅外光管芯的發(fā)光強(qiáng)度比其它顏色光(紅光、綠光)的要大，而且兩個(gè)近紅外管芯同時(shí)發(fā)光時(shí)其強(qiáng)度更大，為了克服這一缺點(diǎn)，通常可以采取的方法是采用縮短近紅外光的發(fā)光時(shí)間的方法來降低其輸出強(qiáng)度，也可以采取在本實(shí)施例中采用的如圖7所示的方法。即不同顏色的光采用同樣的選通發(fā)光時(shí)間，電路采用定電流回路驅(qū)動(dòng)兩個(gè)并聯(lián)的紅外發(fā)光二極管，使流過單個(gè)紅外發(fā)光二極管的電流為流過其它顏色發(fā)光二極管電流的一半。這樣，雖然紅外發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)時(shí)間與其它顏色發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)時(shí)間相同，但同樣可以解決紅外光源輸出飽和或輸出值高的問題，并且控制方法簡(jiǎn)單。另外，整個(gè)光源不需增加端子數(shù)，并且可以采用低電壓驅(qū)動(dòng)。
實(shí)施例2上述本實(shí)用新型實(shí)施形態(tài)1的發(fā)光部100采用的是接觸式圖像傳器的標(biāo)準(zhǔn)4端子發(fā)光部。改變發(fā)光部的結(jié)構(gòu)和發(fā)光二極管的搭載位置，使其成為5端子，紅外發(fā)光二極管各使用一個(gè)獨(dú)立的端子的設(shè)計(jì)方法也適用于本實(shí)用新型。
實(shí)施例3上述本實(shí)用新型實(shí)施形態(tài)1的發(fā)光部100的發(fā)光二極管的搭載位置進(jìn)行局部變更，使兩個(gè)近紅外發(fā)光二極管采用串聯(lián)的方式連接，總的端子數(shù)還保持為4個(gè)也可。但是這種情況下需采用縮短近紅外光的發(fā)光時(shí)間的方法來降低其輸出強(qiáng)度，并且兩個(gè)近紅外發(fā)光二極管的正向電壓降是實(shí)施例1的2倍，在一些手提移動(dòng)的用途中，驅(qū)動(dòng)電壓低于5V的場(chǎng)合下不能使用。
實(shí)施例4在上述實(shí)施例2中，使用各自電極的兩個(gè)近紅外發(fā)光二極管可以讓其進(jìn)行同時(shí)工作(發(fā)光)，也可以順序工作(發(fā)光)。
實(shí)施例5上述實(shí)施例中使用的紅外光的波長(zhǎng)為860nm和940nm，因?yàn)榧t外光定義為波長(zhǎng)大于750nm的光，另外接觸式圖像傳感器的分光感度的上限為1000nm，所以可在750nm到1000nm的范圍內(nèi)任意選擇紅外光的波長(zhǎng)。
另外利用這種方法也可在紫外光范圍內(nèi)對(duì)特殊油墨進(jìn)行檢測(cè)，如可以使用350nm和370nm的紫外光。但這不是本實(shí)用新型的主要目的。
權(quán)利要求1.一種接觸式圖像傳感器，其設(shè)有光源、原稿放置部、感光部，光源內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)光體，原稿放置部和感光部之間設(shè)有透鏡，其特征是光源設(shè)有近紅外線發(fā)生裝置及可見光發(fā)生裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸式圖像傳感器，其特征在于近紅外線發(fā)生裝置為兩個(gè)并聯(lián)的可以發(fā)出不同波長(zhǎng)紅外光的紅外發(fā)光二極管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的接觸式圖像傳感器，其特征在于兩個(gè)并聯(lián)的紅外發(fā)光二極管設(shè)有共同的端子。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的接觸式圖像傳感器，其特征在于兩個(gè)并聯(lián)的紅外發(fā)光二極管分別設(shè)有端子，其可同時(shí)工作或者順序工作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸式圖像傳感器，其特征在于近紅外線發(fā)生裝置為兩個(gè)串聯(lián)的可以發(fā)出不同波長(zhǎng)紅外光的紅外發(fā)光二極管。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種接觸式圖像傳感器，其解決了現(xiàn)有裝置對(duì)于包含印刷有特殊油墨的原稿，就會(huì)有很多信息識(shí)別不出來且不能穩(wěn)定讀取的問題，其設(shè)有光源、原稿放置部、感光部，光源內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)光體，原稿放置部和感光部之間設(shè)有透鏡，光源設(shè)有近紅外線發(fā)生裝置及可見光發(fā)生裝置，本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于進(jìn)行防偽識(shí)別為目的的圖像檢測(cè)領(lǐng)域。
文檔編號(hào)G06K7/12GK2537061SQ0221339
公開日2003年2月19日 申請(qǐng)日期2002年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月15日
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